Шлифовальные станки, обрабатывающие центры и гибкие производственные модули (ГПМ)
Шлифовальные станки,
обрабатывающие центры и гибкие производственные модули (ГПМ)
Для наружного шлифования гладких и прерывистых
цилиндрических, конкретных и торцевых поверхностей ступенчатых валов типа
шпиндель в серийном производстве предназначены круглошлифовальные станки с ЧПУ
ЗМ15Ф2 и ЗМ16ЭФ2Н11).
Цикл работы станка ЗМ151Ф2 принят по следующей
программе. Включает электродвигатели гидросистемы, насосов смазывания и
магнитного сепаратора привода шлифовального круга. Поднимается измерительная
скоба, отводится пинан1 задней бабки, заготовка зажимается в центрах. Нажатием
кнопки «Автомат»: шлифовальная бабка перемещается в крайнее положение,
контролируемое конечны» выключателем; стол занимает положение согласно
координате торца первой шлифуемой ступени, без учета коррекции на зацентровку;
подводится измерительное устройство осевой ориентации, щуп которого упирается в
заготовку, включает движение стола до касания базовым торцом заготовки щупа
прибора осевой ориентации, происходит совмещение начала отсчета по координате Т
по установленной заготовке; убирается щуп прибора осевой ориентации.
Шлифовальная бабка перемещается со скоростью
подвода 180 мм/мин, пои датчик положения ее не войдет в зацепление со
следующим упором и не замедли скорость в 2 раза. Включается вращение заготовки
и подача СОЖ. За 2…3 мм до достижения заданного размера скорость движения
бабки замедляется до 6 мм/мин
Изменение скорости перемещения шлифовальной бабки
с форсированной и обдирочную происходит по команде реле касания круга с
заготовкой или от датчик! положения бабки при припуске на заготовку меньше 0,2 мм.
Переключение шлифовальной бабки с форсированной подачи на обдирочную
осуществляется по команде датчика положения. При переключении ее на чистовую
подачу губки измерительной скобы смыкаются на заготовке и осуществляется
переход на доводочную подачу и окончание обработки. При шлифовании прерывистых
поверхностей окончательную обработку осуществляют по команде датчика.
После шлифования одной ступени стол перемещается
и обрабатывается очередная ступень. После шлифования последней ступени бабка
отходит в крайнее положение и отводится измерительный прибор. Цикл шлифования
вала окончен.
Внутришлифовальные
полуавтоматы с ЧПУ
Для обработки внутренних и прилегающих к ним
торцевых поверхностей применяются внутришлифовальные полуавтоматы с ЧПУ.
Станок ЗМ225БФ2 применяется для одновременного
шлифования отверстия и наружного торца деталей типа втулок и шестерен.
Для обеспечения стабильности режущих свойств
шлифовальных кругов в течение всего цикла в зависимости от величины припусков и
марки обрабатываемого материала предусмотрено до четырех правок шлифовального
круга. Контроль раз мера диаметра отверстия в процессе шлифования
осуществляется автоматически! прибором активного контроля. Для встраивания
полуавтомата в ТИС достаточно автоматизировать загрузку деталей и предусмотреть
стыковку системы ЧПУ с другими станками системы.
Внутришлифовальные полуавтоматы с ЧПУ мод.
ЗМ225ВФ2 и ЗМ225АФ2 предназначены для шлифования цилиндрических, конических,
сквозных и глухих отверстий с углом конуса при вершине 90°. Станки снабжены
торце-шлифовальным устройством, позволяющим шлифовать наружный торец изделия за
одну установку со шлифованием отверстия. Станки имеют класс точности В или А по
ГОСТ 25–80.
На внутришлифовальных полуавтоматах с ЧПУ мод.
ЗМ227ВМФ2 и ЗМ227АФ2 одновременно с отверстием обрабатывается торец. Работа в
автоматическом режиме с настройкой цикла управления декадными переключателями
программного устройства не требует свойственного станкам с ЧПУ математического
обеспечения, позволяет применять многостаночное обслуживание, а также упростить
процесс адаптации станка при работе в составе ГПС.
Плоскошлифовальные
станки с ЧПУ
Для обработки плоских и ступенчатых деталей
предназначены плоскошлифовальные полуавтоматы с ЧПУ ЗЕ711ВФ2 (рис. 1),
ЗЕ721ВФЗ-1 и ЗЛ722ВФ2.
Детали закрепляются на крестовом столе или на
магнитной плите. На станке ЗЕ721ВФЗ-1 производится обработка детали в
прямоугольной или полярной системе координат.
В прямоугольной системе координат обработка может
осуществляться профильным кругом методом врезания или методом обхода контура
кругом, заправленным по ранее заданной схеме.
Правку шлифовального круга и обработку деталей,
закрепленных на столе, производят автоматически от системы ЧПУ. Пыль и шлам
смываются СОЖ, а затем отделяются магнитным сепаратором и сбрасываются в лоток.
При автоматизации загрузочно-разгрузочных
операций эти станки могут быть строены в ГПС.
Шлифовальные
ГПМ
Для наружного шлифования гладких и прерывистых
цилиндрических и конических поверхностей валов в автоматическом цикле
предназначен шлифовальный [М ХШК-001 (рис. 2), выпускаемый харьковским
станкостроительным заводом СВ. Косиора.
Он состоит из станка ЗК151ВФ20 2, промышленного
робота ХШР-001 1, накопительного устройства 3, палеты 4. Цилиндрические,
торцевые и конические поверхности обрабатывают по программе. Для шлифования
конических поверхностей верхний стол поворачивается на заданный угол. Робот
напольного типа с пятью степенями подвижности берет заготовку из
кассеты-накопителя, выставляет ее на линии центров станка, вводит в
широкодиапазонный патрон, производит переустановку и снятие готовой детали.
Робот оснащен тремя широкодиапазонными быстросъемными самоцентрирующими
захватами, которые обеспечивают зажим валов диаметром 25…200 мм. Время
смены захватов составляет не более 1 минуты. При соответствующем программном
обеспечении они могут заменяться автоматически. Си ком и роботом управляют от
устройства ЧПУ на базе микро-ЭВМ. Станок оснащен УЧПУ мод. 2М32, робот – УЧПУ
мод. 2Р32. кассета-накопитель имеет четыре. съемных приспособления-спутника
вместимостью 8…20 деталей каждое, что позволяет обеспечить автономную работу
ГПМ в течение 8 часов. Робот может оба живать два станка.
Итальянская фирма «Meccanica Nova», расширяя
область применения от. внутришлифовальных станков, разработала новое семейство
станков типа «НОВА, модуль», которое нашло широкое использование в автомобиле-
и тракторостроении. Конструкция шлифовальных ГПМ «Meccanica Nova»
предусматривает ситообразную станину сборного типа, что позволяет регулировать
угловое положение направляющих шлифовальных бабок и центрального поворотного
стола, индекс которого производится путем его приподнятия и поворота на
гидростатической подушке. На поворотном столе закрепляются и обрабатываются
одновременно по детали, еще одна деталь находится в позиции загрузки-разгрузки.
Три шлифовальные бабки выполняют основные операции по шлифованию внутренних
поверхности (цилиндрических отверстий, заборных конусов, внутренних и наружных
конусов и т.д.)
Наличие загрузочно-разгрузочных устройств
портального типа для смены обрабатываемых деталей, а также наличие магазина и
системы автоматической смены шлифовальных шпинделей с кругом позволяет
встраивать ГПМ в автоматичен кую линию или ГПС, причем, с возможностью
опознавания поступающих деталей.
Для шлифования торцевых и внутренних поверхностей
зубчатых колес и втулок, его конструкция ГПМ «Мини НОВА Т».
Вариант компоновки шлифовального ГПМ «МиниНОВА» с
напольным роботом для замены детали и замены шлифовального круга также
предусматривает наличие станции (post-process) для контрольного замера
обработанных деталей. Портальное загрузочное устройство в аналогичном ГПМ
используется при шлифовании внутренних цилиндрических и шлицевых поверхностей
кулачка. Приведенные варианты шлифовальных ГПМ широко применяются на
отечественных автозаводах при производстве деталей двигателей и коробок
передач, существенно повышая производительность и качество обработки.
В шлифовальном ГПМ фирмы «Schaudt» предусмотрена
автоматическая смена шлифовального круга (для наружного шлифования). Для этого
узел шлифования 9 на крестовом суппорте подводится к правому внешнему ребру
наклон! ной станины 7 и с помощью приспособления 2 производится автоматическая
смена! Кроме того, возможна автоматическая смена из магазина (на 24 позиции)
шлифовальных головок с помощью головок б (с левой стороны станины). Для
автоматической смены изделий, закрепленных в передней 8 и задней 3 бабках,
предназначен управляемый портальный загрузчик 7. В зависимости от модификации
станок оборудован системой ЧПУ 5 («Siemens 810» – до 4-х осей либо «Siemens
850» – до 15 осей). Замеры диаметров и длин производятся устройством 4 в ходе
процессов обработки деталей в любом месте (координата W). Для поддержания
длинномерных деталей используются следящий люнет и задняя бабка 3.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3 Шлифовальном ГПМ фирмы «Schaudt»
Список литературы
1. Харченко А.О. Станки
с ЧПУ и оборудование гибких производственных систем: Учебное пособие для
студентов вузов. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – 304 с.
2. Автоматизированная
подготовка программ для станков с ЧПУ, (Справочник)/ Р.Э. Сафраган, Г.Б. Евгенев,
А.Л. Дерябин и др.; Под общей ред. Р.Э. Сафрагана. – К.: Техника,
1986. – 191 с.
3. Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий.
Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник, – Л.: Машиностроение,
1990. – 592 с.